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지중용 및 지상기기용 부분방전(PD) 감시 장치를 포함하여 지중 및 지상에 설치된 설비의 부분방전을 감시하는 지중 및 지상 부분방전 감시 장치;상기 지중 및 지상 부분방전 감시 장치에서 제공하는 부분방전 정보를 분석하여 부분방전과 노이즈를 구분하는 부분방전 및 노이즈 구분부;지중 또는 지상선로에 연결된 설비 중 상기 부분방전이 발생하여 인근 설비에 영향을 주는 설비를 추적하는 부분방전 발생 설비 추적부;관리 대상 설비들에 대해 상기 부분방전 크기 및 발생 빈도수를 고려한 기간 발생량과 고장 영향을 동시에 고려하여 상대적 위험도를 관리하는 설비 위험도 관리부; 및부분방전 발생 정보, 설비 관리 및 부분방전 분석결과 정보를 출력하고, 배전설비의 고장 위험도가 높은 정도에 따라 대응 조치를 취하기 위한 알람을 출력하는 정보 출력 및 알람부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 지중 및 지상 부분방전 감시 장치는,지중케이블, 접속재 진단과 관련된 부분방전(PD), 상별 온도 및 진동, 시설물 상태 및 환경정보와 관련된 상전류 케이블, 맨홀 내부 온도, 맨홀커버 개폐, 수위, 본체 진단과 관련된 부분방전(PD), 상별 온도와 기기의 상태 및 환경정보와 관련된 상전류 케이블, 대기 온도, 충격이나 진동, 누설전류, 및 가스를 측정하는 복수의 센서를 포함하는 센서부;상기 센서부에서 취득된 신호를 처리하고, 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 시스템과 정보를 송수신하며, 사용자가 설정한 특정 주파수 이상의 신호만 통과시키는 가변형 고주파 필터를 내장하여 PD 센서에서 검출된 신호에서 지정된 고주파 신호를 선택적으로 입력받으며, 또한 안테나부와 연결되어 저전력 무선통신 방식이나 전력선 통신용 자기유도 커플러와 연결되어 유선통신으로 지중 감시 장치나 지상기기용 감시 장치 상호간 통신이나 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 시스템과 통신하는 제어부;상기 제어부와 외부의 상위 시스템 또는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 시스템과 정보를 광통신 케이블을 통해 고속으로 송수신하는 광통신 연결부; 및자가 발전 장치와 연결되며, 배터리를 내장하여 전원을 저장하며, 지중케이블 전류가 작은 시기에 상시적으로 안정적인 전원 공급을 수행하는 전원부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 부분방전 및 노이즈 구분부는, 부분방전(PD) 신호의 크기 및 위상 정보를 설정하고 기간에 따라 누적 및 내부 메모리에 저장하며, Y(크기) 및 X(위상)축을 설정한 개수에 따라 나누어 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge) 맵(Map)을 구성한 후, 상기 저장된 Y(크기) 및 X(위상)축 데이터를 PRPD 맵의 해당 픽셀(Pixel) 단위로 구성하여 부분방전(PD) 신호의 크기 및 위상 정보를 비율적으로 해당하는 픽셀(Pixel)에 미리 설정된 기간에 따라 누적 표시하며,상기 PRPD 맵을 가로축 기준으로 사용자가 원하는 N개의 동일한 영역으로 구분하여 각 영역의 맵에 채워진 픽셀(Pixel)들의 개수를 계산하고, 상기 계산된 픽셀들의 개수들을 분산(σ) 계산하며,상기 분산 결과 값이 지정된 설정값 이상으로 크면 부분방전(PD) 신호로 판단하고, 상기 분산 결과 값이 지정된 설정값보다 작으면 노이즈로 판단하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 부분방전 발생 설비 추적부는,유사도 판단 과정으로서,다수 설비에서 부분방전(PD) 신호가 발생한 경우, 계통상 전기적으로 직접 연결된 설비들의 쌍을 구성하고, 각 구성에 대해 유사성 판정을 수행하며,설비별 PRPD Map에서 비교대상 군집을 구분하고, 상기 비교대상 설비별 군집의 개수가 다르면 유사도 없음으로 판정하며,상기 비교대상 설비별 군집의 개수가 같으면 PRPD 군집별 평균제곱오차(MSE)를 산출하고, 또한 PRPD 군집별 구조적 유사도(SSI)를 산출하며,상기 산출한 평균제곱오차(MSE)와 구조적 유사도(SSI) 산출 결과로부터 평균제곱오차(MSE)가 설정값보다 작고 구조적 유사도(SSI)가 설정값보다 크면 유사도 있음으로 판정하고 아니면 유사성이 없다고 판정하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 시스템
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제 4항에 있어서, 상기 부분방전 발생 설비 추적부는,유사도 있음으로 판정하는 경우, 상기 평균제곱오차(MSE) 산출 시 계산된 군집별 Y축 평균값을 설비별로 비교하여, 그 평균값이 지정된 기준대비 큰 것을 자체 부분방전(PD) 발생 설비로 판단하고, 그 평균값이 지정된 기준대비 작은 것을 외부 설비로부터 유입된 것으로 판단하며, 상기 판단 결과를 저장하고 다른 설비 쌍에 대해서도 유사도 판단 과정을 수행하고,상기 유사도 없으므로 판정하는 경우, 상기 결과를 저장하고 다른 설비 쌍에 대해서도 유사도 판단 과정을 수행하며,최종적으로 상기 저장된 결과를 종합하여 유사도가 있다고 판정된 설비 쌍이 인근에 서로 연결되어 있으면 평균값이 가장 큰 설비만 자체 부분방전 발생으로 지정하고 나머지는 유입 부분방전으로 판단하며, 또한 다른 어떤 설비와도 유사도가 없다고 판정된 설비들은 부분방전(PD) 자체 발생으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 시스템
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제 4항에 있어서, 상기 부분방전 발생 설비 추적부는,상기 PRPD 군집별 평균제곱오차를 산출하기 위하여, 설비별 PRPD Map의 군집별 X, Y축 평균을 산출하고, 군집 순서대로 설비별 X, Y 평균의 차이를 산출하여 각각 제곱한 다음 모두 더해서 두 설비의 총 군집 개수로 나누어 평균제곱오차(MSE)를 산출하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 시스템
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제 4항에 있어서, 상기 부분방전 발생 설비 추적부는,상기 PRPD 군집별 구조적 유사도를 산출하기 위하여,각 군집별 픽셀(pixel)로 표기된 X축 최소값(min_x) 및 최대값(max_x)을 추출하고, X축 최대값(max_x)에서 최소값(min_x)을 빼서 X축 최대거리(L_x)를 산출하며, 각 군집별 픽셀(pixel)로 표기된 Y축 최소값(min_y) 및 최대값(max_y)을 추출하고, Y축 최대값(max_y)에서 최소값(min_y)을 빼서 Y축 최대거리(L_y)를 산출하며, 설비간 비교 대상 군집별 X축 최대거리(L_x), 및 Y축 최대거리(L_y)를 특징벡터 성분으로 하여 코사인 유사도(cosine similarity)를 산출하여 상기 PRPD 군집별 구조적 유사도로 이용하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 설비 위험도 관리부는,위험도를 산출하기 위하여, 시스템에 연동된 부분방전(PD) 자체 발생 설비별 부분방전(PD) 데이터를 분류하고, 부분방전(PD)의 크기와 빈도수를 모두 고려하기 위해 설정된 기간별 부분방전(PD) 크기를 모두 합산하여 발생량을 산출하고, 설비별 부분방전(PD) 발생량 중 발생량이 가장 큰 것을 위험도를 나타내는 Y축의 최대값으로 도출하며,다음 시기의 위험도 산출 시에는 이전에 저장된 최대값보다 현재 검토하는 최대값이 크면 위험도 행렬 Y축 최대값을 최근 부분방전(PD) 발생량 중 최대값으로 갱신하고, 아니면 이전 위험도 행렬 Y축의 최대값을 유지하며,상기 갱신되거나 유지된 Y축 최대값은 내부 메모리에 저장되고, 위험도를 나타내는 Y축을 설정에 따라 나누어 등급을 구분하며,고장 시 영향을 산출하기 위하여, 시스템에 연동된 부분방전(PD) 자체 발생 설비별 부하전류 데이터를 분류하고, 설정한 기간별 평균 부하를 산출하며, 설비 중 평균 부하가 가장 큰 것을 고장 시 영향을 나타내는 X축의 최대값으로 도출하며,다음 시기의 고장도 영향 산출 시에는 이전에 저장된 최대값보다 현재 검토하는 최대값이 크면 위험도 행렬 X축 최대값을 최근 평균 부하 중 최대값으로 갱신하고, 아니면 이전 위험도 행렬 X축의 최대값을 유지하며, 상기 갱신되거나 유지된 X축 최대값은 내부 메모리에 저장되고, 고장 영향을 나타내는 X축을 설정에 따라 나누어 등급을 구분하며, 상기 X축 및 Y축으로 표현되는 위험도 행렬에서 각 설비들을 해당하는 위치에 표시하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 시스템
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배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 방법에 있어서,지중 및 지상 부분방전 감시 장치가 지중 및 지상에 설치된 설비의 부분방전을 감시하는 단계;부분방전 및 노이즈 구분부가 상기 지중 및 지상 부분방전 감시 장치에서 제공하는 부분방전 정보를 분석하여 부분방전과 노이즈를 구분하는 단계;부분방전 발생 설비 추적부가 지중 또는 지상선로에 연결된 설비 중 상기 부분방전이 발생하여 인근 설비에 영향을 주는 설비를 추적하는 단계;설비 위험도 관리부가 관리 대상 설비들에 대해 상기 부분방전 크기 및 발생 빈도수를 고려한 기간 발생량과 고장 영향을 동시에 고려하여 상대적 위험도를 관리하는 단계; 및 정보 출력 및 알람부가 부분방전 발생 정보, 설비 관리 및 부분방전 분석결과 정보를 출력하고, 배전설비의 고장 위험도가 높은 정도에 따라 대응 조치를 취하기 위한 알람을 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 방법
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제 9항에 있어서, 상기 부분방전 정보를 분석하여 부분방전과 노이즈를 구분하는 단계에서,상기 부분방전 및 노이즈 구분부는, 부분방전(PD) 신호의 크기 및 위상 정보를 설정하고 기간에 따라 누적 및 내부 메모리에 저장하며, Y(크기) 및 X(위상)축을 설정한 개수에 따라 나누어 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge) 맵(Map)을 구성한 후, 상기 저장된 Y(크기) 및 X(위상)축 데이터를 PRPD 맵의 해당 픽셀(Pixel) 단위로 구성하여 부분방전(PD) 신호의 크기 및 위상 정보를 비율적으로 해당하는 픽셀(Pixel)에 미리 설정된 기간에 따라 누적 표시하며,상기 PRPD 맵을 가로축 기준으로 사용자가 원하는 N개의 동일한 영역으로 구분하여 각 영역의 맵에 채워진 픽셀(Pixel)들의 개수를 계산하고, 상기 계산된 픽셀들의 개수들을 분산(σ) 계산하며,상기 분산 결과 값이 지정된 설정값 이상으로 크면 부분방전(PD) 신호로 판단하고, 상기 분산 결과 값이 지정된 설정값보다 작으면 노이즈로 판단하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 방법
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제 9항에 있어서, 상기 부분방전이 발생하여 인근 설비에 영향을 주는 설비를 추적하는 단계에서,상기 부분방전 발생 설비 추적부는,유사도 판단 과정으로서,다수 설비에서 부분방전(PD) 신호가 발생한 경우, 계통상 전기적으로 직접 연결된 설비들의 쌍을 구성하고, 각 구성에 대해 유사성 판정을 수행하며,설비별 PRPD Map에서 비교대상 군집을 구분하고, 상기 비교대상 설비별 군집의 개수가 다르면 유사도 없음으로 판정하며,상기 비교대상 설비별 군집의 개수가 같으면 PRPD 군집별 평균제곱오차(MSE)를 산출하고, 또한 PRPD 군집별 구조적 유사도(SSI)를 산출하며,상기 산출한 평균제곱오차(MSE)와 구조적 유사도(SSI) 산출 결과로부터 평균제곱오차(MSE)가 설정값보다 작고 구조적 유사도(SSI)가 설정값보다 크면 유사도 있음으로 판정하고 아니면 유사성이 없다고 판정하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 방법
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제 11항에 있어서, 상기 부분방전이 발생하여 인근 설비에 영향을 주는 설비를 추적하는 단계에서,상기 부분방전 발생 설비 추적부는,유사도 있음으로 판정하는 경우, 상기 평균제곱오차(MSE) 산출 시 계산된 군집별 Y축 평균값을 설비별로 비교하여, 그 평균값이 지정된 기준대비 큰 것을 자체 부분방전(PD) 발생 설비로 판단하고, 그 평균값이 지정된 기준대비 작은 것을 외부 설비로부터 유입된 것으로 판단하며, 상기 판단 결과를 저장하고 다른 설비 쌍에 대해서도 유사도 판단 과정을 수행하고,상기 유사도 없으므로 판정하는 경우, 상기 결과를 저장하고 다른 설비 쌍에 대해서도 유사도 판단 과정을 수행하며,최종적으로 상기 저장된 결과를 종합하여 유사도가 있다고 판정된 설비 쌍이 인근에 서로 연결되어 있으면 평균값이 가장 큰 설비만 자체 부분방전 발생으로 지정하고 나머지는 유입 부분방전으로 판단하며, 또한 다른 어떤 설비와도 유사도가 없다고 판정된 설비들은 부분방전(PD) 자체 발생으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 방법
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제 11항에 있어서, 상기 부분방전이 발생하여 인근 설비에 영향을 주는 설비를 추적하는 단계에서,상기 부분방전 발생 설비 추적부는,상기 PRPD 군집별 평균제곱오차를 산출하기 위하여, 설비별 PRPD Map의 군집별 X, Y축 평균을 산출하고, 군집 순서대로 설비별 X, Y 평균의 차이를 산출하여 각각 제곱한 다음 모두 더해서 두 설비의 총 군집 개수로 나누어 평균제곱오차(MSE)를 산출하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 방법
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제 11항에 있어서, 상기 부분방전이 발생하여 인근 설비에 영향을 주는 설비를 추적하는 단계에서,상기 부분방전 발생 설비 추적부는,상기 PRPD 군집별 구조적 유사도를 산출하기 위하여,각 군집별 픽셀(pixel)로 표기된 X축 최소값(min_x) 및 최대값(max_x)을 추출하고, X축 최대값(max_x)에서 최소값(min_x)을 빼서 X축 최대거리(L_x)를 산출하며, 각 군집별 픽셀(pixel)로 표기된 Y축 최소값(min_y) 및 최대값(max_y)을 추출하고, Y축 최대값(max_y)에서 최소값(min_y)을 빼서 Y축 최대거리(L_y)를 산출하며, 설비간 비교 대상 군집별 X축 최대거리(L_x), 및 Y축 최대거리(L_y)를 특징벡터 성분으로 하여 코사인 유사도(cosine similarity)를 산출하여 상기 PRPD 군집별 구조적 유사도로 이용하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 방법
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제 9항에 있어서, 상기 부분방전 크기 및 발생 빈도수를 고려한 기간 발생량과 고장 영향을 동시에 고려하여 상대적 위험도를 관리하는 단계에서,상기 설비 위험도 관리부는,위험도를 산출하기 위하여, 시스템에 연동된 부분방전(PD) 자체 발생 설비별 부분방전(PD) 데이터를 분류하고, 부분방전(PD)의 크기와 빈도수를 모두 고려하기 위해 설정된 기간별 부분방전(PD) 크기를 모두 합산하여 발생량을 산출하고, 설비별 부분방전(PD) 발생량 중 발생량이 가장 큰 것을 위험도를 나타내는 Y축의 최대값으로 도출하며,다음 시기의 위험도 산출 시에는 이전에 저장된 최대값보다 현재 검토하는 최대값이 크면 위험도 행렬 Y축 최대값을 최근 부분방전(PD) 발생량 중 최대값으로 갱신하고, 아니면 이전 위험도 행렬 Y축의 최대값을 유지하며,상기 갱신되거나 유지된 Y축 최대값은 내부 메모리에 저장되고, 위험도를 나타내는 Y축을 설정에 따라 나누어 등급을 구분하며,고장 시 영향을 산출하기 위하여, 시스템에 연동된 부분방전(PD) 자체 발생 설비별 부하전류 데이터를 분류하고, 설정한 기간별 평균 부하를 산출하며, 설비 중 평균 부하가 가장 큰 것을 고장 시 영향을 나타내는 X축의 최대값으로 도출하며,다음 시기의 고장도 영향 산출 시에는 이전에 저장된 최대값보다 현재 검토하는 최대값이 크면 위험도 행렬 X축 최대값을 최근 평균 부하 중 최대값으로 갱신하고, 아니면 이전 위험도 행렬 X축의 최대값을 유지하며, 상기 갱신되거나 유지된 X축 최대값은 내부 메모리에 저장되고, 고장 영향을 나타내는 X축을 설정에 따라 나누어 등급을 구분하며, 상기 X축 및 Y축으로 표현되는 위험도 행렬에서 각 설비들을 해당하는 위치에 표시하는 것을 특징으로 하는 배전설비의 실시간 부분방전 추적을 통한 위험도 관리 방법
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